這是一種慢性進(jìn)行性疾病,因肺泡上皮細(xì)胞損傷修復(fù)異常、成纖維細(xì)胞過度增生,導(dǎo)致肺部瘢痕化、功能喪失,最終引發(fā)呼吸衰竭。患者的肺會逐漸變得像 “硬橡皮”,失去彈性,目前尚無根治手段。
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作用機(jī)制:通過誘發(fā)肺部炎癥、促進(jìn)上皮細(xì)胞凋亡,精準(zhǔn)觸發(fā)肺損傷 - 修復(fù) - 纖維化過程;
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顯著優(yōu)勢:短時(shí)間內(nèi)快速成模(2-3 周可見典型病理)、重復(fù)性高,是藥物篩選和機(jī)制研究的理想工具。
而小鼠模型因成本低、易操作,成為最常用的造模對象。
| 方法 | 優(yōu)勢 | 挑戰(zhàn) |
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| 氣道口滴注 |
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| 氣管插管給藥 |
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▍科研全流程:從建模到評價(jià)的
“標(biāo)準(zhǔn)化攻略”
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動物選擇:8 周齡雄性 C57BL/6 小鼠(體重 20-25g,免疫背景穩(wěn)定);
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分組設(shè)計(jì):正常組、氣道口滴注組、氣管插管組,對比不同給藥方式的成模效率。
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氣道口滴注:暴露聲門后緩慢滴注 50μL BLM 溶液,需精準(zhǔn)控制避免誤吸;

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氣管插管:借助留置針經(jīng)口腔插入氣管,利用小鼠自主呼吸吸入藥物,確保肺部均勻給藥。

留置針針頭緊貼舌根部中央緩慢進(jìn)針, 趁聲門打開的間隙進(jìn)入氣管, 利用小鼠自主呼吸過2-3個(gè)呼吸周期吸入BLM。
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觀察指標(biāo):對小鼠體重變化、肺泡上皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)、肺成纖維細(xì)胞分布、膠原蛋白和炎性組織水平進(jìn)行觀測,這些指標(biāo)從整體體征、細(xì)胞層面、組織成分等方面綜合反映肺纖維化進(jìn)程,涵蓋了疾病發(fā)展過程中可能出現(xiàn)變化的關(guān)鍵方面,為全面評估模型提供依據(jù)。
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評價(jià)方法:
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Micro CT 影像檢測:通過對不同時(shí)間點(diǎn)(如 14 天、21 天、28 天)模型組與生理鹽水組小鼠肺部的檢測,以低通氣組織變化為量化指標(biāo)(模型組 14 天和 21 天時(shí)低通氣組織顯著增加,p<0.05 ,28 天不再明顯),從影像學(xué)角度直觀呈現(xiàn)肺部結(jié)構(gòu)和通氣功能改變,幫助判斷肺纖維化程度。

Pivotal role of micro-CT technology in setting up an optimized lung fibrosis mouse model for drug screening - PMC
不同時(shí)間點(diǎn) BLM 和生理鹽水處理動物的代表性冠狀顯微 CT 肺切片和相應(yīng)的 3D 渲染 [3]
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HE、Masson 染色:利用這兩種染色方法,在病理層面觀察肺組織形態(tài)學(xué)變化。如 Masson 染色結(jié)果顯示,給藥后第 7 天肺組織呈重度肺泡炎改變(大量中性粒細(xì)胞浸潤) ,第 14 天纖維化開始形成(炎性細(xì)胞減少、成纖維細(xì)胞增多),第 21 天出現(xiàn)彌漫性肺間質(zhì)纖維化,清晰展現(xiàn)疾病不同階段特征。

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生化檢測 α-SMA 等成纖維因子:α-SMA 是肌成纖維細(xì)胞的標(biāo)志性蛋白,檢測其水平可反映成纖維細(xì)胞的活化程度,從生化角度為肺纖維化進(jìn)程提供量化數(shù)據(jù)支持,進(jìn)一步明確疾病發(fā)展情況。
未來方向:從模型優(yōu)化到臨床轉(zhuǎn)化
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模型升級:目前小鼠模型多為急性損傷,未來將聚焦人源化、慢性持久性模型,更貼近人類特發(fā)性肺纖維化的病程;
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精準(zhǔn)醫(yī)療:結(jié)合基因檢測與生物信息學(xué),探索抗纖維化藥物與免疫調(diào)節(jié)(如 IL-17 抑制劑)、抗氧化劑(如 NAC)的聯(lián)合治療方案;
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多學(xué)科融合:通過基因編輯、生物工程技術(shù),推動臨床前模型與臨床數(shù)據(jù)聯(lián)動,加速新藥研發(fā)進(jìn)程。
(參考文獻(xiàn)略,如需全文可后臺回復(fù) “肺纖維化模型”)
?? 科研小貼士
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模型選擇需結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo):短期藥效篩選可選氣道口滴注,機(jī)制研究推薦氣管插管精準(zhǔn)給藥;
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Masson 染色是評估膠原沉積的 “金標(biāo)準(zhǔn)”,Micro CT 則為無創(chuàng)動態(tài)監(jiān)測提供新視角。
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作者 | 簡曉敏
排版 | 翁小云
審核 | 韋云婷
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